Датчик давления

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, в частности к пьезодатчикам, и может быть использовано для измерения быстропеременных давлений. Целью изобретения является повышение точности измерений в условиях воздействия вибраций. Датчик давления содержит корпус 1 с мембраной 2, пьезоэлемент 3, выполненный в виде свернутый в рулон ленты состоящей из двух слоев 4 и 5 пьезомагериала. Пьезоэлемент 3 установлен между основанием 6 и силопередающим элементом 7, на торце которого выполнена спиральна канавка 9 прямоугольного профиля, причем выступы спиральной канавки лежат на торце наружного рабочего слоя 4 ленты рулона. а в полости спиральной канавки 9 с зазором от ее поверхности расположен виброгруз 8, выполненный в виде спирали прямоугольного профиля и жестко закрепленный на торце внутреннего компенсирующего слоя 5 рулона Электроды 10 для съемз урядов прикреплены к боковой поверхности руюна ленты. Варьируя массой виброгоузэ 8 добиваются равенства сигналов в рабочем 1 и компенсирующем 5 слоях ленты рулона от воздействия виброускорений. 2 ип k/

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5П5 G 01 L 9/08

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4764956/10 (22) 05.12.89 (46) 15.11.91. Бюл, М 42 (71) Научно-исследовательский институт физических измерений (72) Н.Н,Мордовин, В.Н.Марин, И.П,ВинокуроВ v А.Л,Шамраков (53) 53 ..787(088.8) (56) Аг орское свидетельство СССР

М 1392405, кл. G 01 1 9/08, 1987, (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, в частности к пьезодатчикам, и может быть использовано для измерения быстропеременных давлений, Целью изобретения является повышение точности измерений в условиях воздействия вибраций, Датчик давления содержит корпус 1 с мембраной 2, пьезоэлемент 3, выполИзобретение относится к контрольноизмерительной технике, в частности к пьезоэлектрическим датчикам давления, и может быть использовано для измерения давлений в условиях воздействия вибраций.

Целью изобретения является повышение точности измерений в условиях воздействия вибраций, На фиг.1 показан общий вид датчика; на фиг.2 — сечение по А-А на фиг,1.

Датчик давления состоит из корпуса 1 с мембраной 2, пьезоэлемента 3, выполненного в виде свернутой в рулон ленты, состоящий из двух слоев 4 и 5 пьеэоматериала.

Пьезоэлемент 3 установлен между основа. Ж „, 1691692 Al ненный в виде свернутый в рулон ленть. состоящей из двух слоев 4 и 5 пьезоматериала. Пьезоэлемент 3 установлен между основанием 6 и силопередающим элементом

7, на торце которого выполнена спирэльна.канавка 9 прямоугольного профиля, при .ем выступы спиральной канавки лежат на торце наружного рабочего слоя 4 ленты рулона, а в полости спиральной канавки 9 с зазором от ее поверхности расположен виброгруз 8, выполненный в виде спирали прямоугольного профиля и жестко закрепленный на торце внутреннего компенсирующего слоя

5 рулона. Электроды 10 для съема зарядов прикреплены к боковой поверхности рулона ленты. Варьируя массой виброгруза 8 добиваются равенства сигналов в рабочем 4 и компенсирующем 5 слоях ленты рулона от воздействия виброускорений. 2 ил. нием 6 и силопередающим элементом 7 (шайбой), на торце которого выполнена спиральная канавка 9 прямоугольного профиля, причем выступи спиральной канавки лежат на торце наружного рабочего слоя 4 ленты рулона, а в полости спиральной канавки 9 с зазором от ее поверхности, расположен виброгруз 8, выполненный в виде спирали прямоугольного профиля и жестко закрепленный на торце внутреннего компенсирующего слоя 5 ленты рулона. Электроды 10 для съема зарядов прикреплены к боковой поверхности рулона ленты.

Датчик работает следующим образом.

Измеряемое давление воздействует на мембрану 2, которая передает усилие через

1691692

5 ° силопередающий элемент 7 на пьезоэлемент 3, причем только íà его наружный рабочий слой 4 ленты рулона, На обкладках последнего возникает электрический заряд, прямо пропорциональный приложенному усилию, а через электроды 10 и электрическую цепь величину заряда регистрируется электроизмерительным прибором. При воздействии вибрации на обкладках слоев ленты рулона, как рабочего, так и компенсирующе го, возникают электрические заряды по величине, прямо пропорциональные ускорению и приведенной массе. Равенство приведенных масс рабочего и компенсирующего слоев ленты рулона достигается варьированием массы виброгруза 8, выполненного из материала большей плотности, чем материал силопередающего элемента 7, так как они имеют разные объемы.

Использование предлагаемого датчика позволяет увеличить точность измерения быстропеременного давления в условиях воздействия больших уровней виброускорений, при этом снижается виброчувствительность датчика.

Повышение точности измерений в условиях воздействия вибраций достигается за счет наличия виброкомпенсирующего элемента, роль которого выполняет внутренний слой ленты рулона пьезоэлемента и жестко закрепленный на его торце виброгруз 8, варьируя массой которого добиваются равенства сигналов, возникающих в рабочем и компенсирующем слоях ленты рулона от воздействия виброускорений, Формула изобретения

Датчик давления, содержащий корпус с

5 мембраной, контактирующий с ней силопередающий элемент, выполненный в виде шайбы с расположенной на торце спиральной канавкой прямоугольного сечения, и основание, на котором расположен

10 пьезоэлемент с электродами для съема зарядов, выполненный в виде свернутой в рулон ленты, состоящей из двух слоев пьезоматериала, поляризованных по толщине и контактирующих поверхностями, 15 причем каждый слой пьеэоматериала покрыт с обеих сторон проводящими слоями, при этом электроды для съема зарядов прикреплены к боковой части рулона, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения

20 точности измерения в условиях воздействия вибрации, контактирующие поверхности поляризованных слоев пьезоматериала имеют разную полярность, при этом шайба установлена на торце рулона так, что высту25 пы ее спиральной канавки контактируют с торцовой поверхностью внешнего слоя ленты рулона. а в полости спиральной канавки шайбы размещен введенный в датчик виброгруз, выполненный в виде спирали прямо30 угольного профиля и жестко закрепленный на торце внутреннего слоя с ленты рулона, причем виброгруз установлен с зазором относительно поверхности спиральной канавки шайбы.

1691692

А-А

Составитель О. Полев

Редактор Н. Каменская Техред М.Моргентал Корректор С, Черни

Заказ 3921 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101